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研究发现癌细胞的生存机制

      由来自伦敦克里克研究所和耶路撒冷希伯来大学的科学家领导的国际研究揭示了癌细胞中的存活机制,即使在侵略性治疗之后,该疾病也能够再次爆发。在Science(LINK)上发表的论文中,研究人员描述了癌症肿瘤细胞成为可以维持长期生长的癌症干细胞的机制。

      当癌症发展时,产生的细胞在它们的生物学性质上不均匀,并且对肿瘤发育有不同的贡献。只有一小部分癌细胞可以形成新的肿瘤或转移,这些被称为“癌干细胞”。肿瘤细胞之间的这种差异在理解肿瘤的性质,其对药物的敏感性以及规划消除所有肿瘤细胞的有效治疗中构成主要的挑战因素。

      生命科学研究所的干细胞和表观遗传学实验室主任Eran Meshorer教授说:“许多化疗药物留下少量的癌症干细胞,导致疾病在几年后重新爆发。因此,重要的是识别肿瘤中的癌症干细胞,并表征不同肿瘤细胞之间的差异作为在疾病发展过程中弱点的检测基础”。

      癌症干细胞不限于肿瘤本身,它们能够再次参与健康环境并刺激该疾病。为了研究这些独特细胞的特征,来自希伯来大学的Meshorer教授和博士生Alva Biran与来自伦敦克里克研究所的Paula Scaffidi博士和Christina Morales Torres博士合作。国际研究小组还包括希伯来大学的Ayelet Hashahar Cohen博士,Bar-Ilan大学的Rotem Ben-Hamo博士和Sol Efroni教授,以及NIH国家癌症研究所的Tom Misteli博士。

      研究小组发现,在许多癌症类型中,那些癌症干细胞失去了其DNA包装蛋白之一H1.0。通过与DNA结合,H1.0基因进行表达。

      Meshorer教授解释说:“我们发现H1.0的消失对于癌细胞保持活性是至关重要的,为了理解作用机制,我们绘制了与DNA的相互作用图谱,发现它与基因的调节区结合,当H1.0水平升高,这些基因能够抑制癌细胞的扩散”。

      这项研究是基于表观遗传学–一个科学领域,调查基因表达的DNA通过切换基因开和关。为了鉴定来自肿瘤中其他细胞的癌症干细胞,研究团队研究了区分最少分选细胞的表观遗传学机制,具有无限的分裂性质和产生生长的潜力,以及缺乏这种能力的更多分选的细胞。

      结果显示H1.0和癌细胞分裂之间的反比关系:随着H1.0水平的下降,细胞不受控制的分裂的潜力越大,相反,高水平的蛋白质阻止这一过程,我们发现蛋白质H1.0的消失是癌症干细胞的特征,并且有必要保持分裂的能力和生长的潜力。

      这个发现可以打开癌症干细胞医疗干预的大门,目的是在所有癌细胞中恢复高水平的H1.0,并阻断癌细胞的分化。虽然进一步的研究需要了解H1.0蛋白在预防癌症生长扩散的有效性,但这项研究显着地表达了癌症干细胞的机制和相对新的表观遗传学方法的癌症研究。


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